§ 10.2. Радиоприемник супергетеродинного типа

Радиоприемник прямого усиления (см. рис. 10.1) имеет существенные недостатки, главными из которых являются низкие избирательность и чувствительность.

Как уже отмечалось, одной из мер повышения избирательности и чувствительности является увеличение числа каскадов усилителя высокой частоты. Резонансные контуры каждого каскада должны быть настроены на частоту принимаемой станции. Поэтому в приемнике прямого усиления для перестройки контуров обычно используют многосекционные конденсаторы переменной емкости, что усложняет схему, повышает габариты и вес радиоприемника.

В процессе перестройки контуров невозможно получить постоянную избирательность и чувствительность приемника во всем диапазоне частот, так как практически изготовить многосекционныи переменный конденсатор трудно.

Недостатки приемника прямого усиления можно устранить в радиоприемнике супергетеродинного типа, структурная схема которого приведена на рис. 10.2.

В супергетеродинном приемнике сигнал высокой частоты с помощью преобразователя, состоящего из смесителя и гетеродина, преобразуется в сигнал так называемой промежуточной частоты.

При перестройке промежуточная частота остается постоянной. Поэтому, осуществив основное усиление сигнала в каскадах усилителя промежуточной частоты, можно получить высокие избирательность и чувствительность. Принцип преобразования частоты заключается в следующем. Принятый сигнал с частотой и сигнал гетеродина с частотой поступают на смеситель. Гетеродин представляет собой маломощный генератор, вырабатывающий колебания высокой частоты Частота гетеродина выше частоты принятого сигнала на величину, равную значению промежуточной частоты

Рис. 10.2.

Смеситель работает как нелинейный элемент, в выходной цепи которого возникает целый ряд колебаний с комбинационными частотами и т. д. Для выделения промежуточной частоты в выходную цепь смесителя включают колебательный контур, настроенный на промежуточную частоту.

Чтобы обеспечить постоянство промежуточной частоты при перестройке приемника, частоту гетеродина нужно изменять в соответствии с законом изменения частоты принятого сигнала.

На выходе смесителя сохраняется информация, заложенная в процессе модуляции сигнала высокой частоты. Поэтому после усиления сигнала промежуточной частоты производится операция детектирования, как в обычном приемнике прямого усиления.

Большое число каскадов усилителя промежуточной частоты (УПЧ) с контурами, настроенными только на одну частоту , позволяют получить высокие избирательность и чувствительность приемника супергетеродинного типа в широком диапазоне частот. Но при этом возрастают собственные шумы и помехи по зеркальному каналу, свойственные только приемнику супергетеродинного типа. Сущность зеркальной помехи заключается в следующем. Пусть нужная радиостанция работает на частоте . Тогда, приняв, что промежуточная частота равна , найдем частоту гетеродина .

Если одновременно с радиостанцией, работающей на частоте , работает радиостанция на частоте , то ее сигнал также пройдет через преобразователь и поступит на вход УПЧ, так как разность частот мешающей радиостанции и гетеродина составляет . Из примера видно, что частота мешающей станции отличается от частоты гетеродина на величину, равную промежуточной частот? (рис. 10.3).

Рис. 10.3.

Для уменьшения зеркальной помехи резонансные контуры вход, ной цепи и усилителя высокой частоты должны иметь достаточно узкую полосу пропускания. Уменьшить зеркальную помеху можно, повышая промежуточную частоту, так как при этом увеличивается различие между частотами нужной и мешающей радиостанций.

Промежуточная частота должна находиться в диапазоне частот, в котором работает минимальное количество мощных радиостанций, так как сигнал мешающей радиостанции с частотой, равной или близкой промежуточной частоте, через различные паразитные связи может пройти на входе УПЧ и, усиленный, создать помехи на выходе приемника.